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技術 スクラバ液処理プロセス

出願人 アルファ・ラバル・コーポレイト・エービー
発明者 スタファン・クーニグソン
出願日 2015年6月25日 (5年5ヶ月経過) 出願番号 2015-127646
公開日 2017年1月12日 (3年10ヶ月経過) 公開番号 2017-006883
状態 特許登録済
技術分野 船舶の推進 排気の後処理 廃ガス処理 物理的水処理 遠心分離機
主要キーワード 中心ダクト 品質要求事項 開放ノズル 分離用空間 プロセスタンク ノズル分離 スクラバ水 フィルタ構成要素
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (6)

課題

排ガススクラバ汚れスクラバ液を分離する遠心分離機を改善したシステムの提供。

解決手段

汚れたスクラバ液から少なくとも汚染物質相浄化されたスクラバ液とを分離するディスクスタック遠心分離機1で、分離したディスク9の積み重ね分離空間を取り囲むロータ3と、分離用空間の中に延びる汚れたスクラバ液用の分離機入口11と、分離用空間から延びる浄化されたスクラバ液用の第1の分離機出口12と、分離用空間から延びる汚染物質相用の第2の分離機出口13とを備え、分離機入口11へ汚れたスクラバ液を輸送するシステム、分離機出口12から再び排ガススクラバへ浄化されたスクラバ液を輸送するシステム、浄化されたスクラバ液の一部を抜き取る輸送システムに接続されたブリードオフ輸送システム、抜き取られたスクラバ液を受け入れるブリードオフ輸送システムに接続された汚排水タンク及び制御ユニットとを備える浄化システム

概要

背景

今日の海運業は、負の環境影響を最小にすると共に現在および今後の排気ガス規制履行するために、エンジン内の燃料燃焼から生じる排気ガスなどの有害な排気ガスを低減するよう努力している。

このことの一部は、からの硫黄酸化物SOX)排気ガスの低減である。硫黄酸化物は、硫黄を含む残留物を含有する燃料の燃焼において生成される。排ガス中の硫黄酸化物の量は、排ガスの浄化により、例えばスクラバを使用することにより低減され得る。上述のスクラバを用いて排ガスを浄化するプロセスは、汚れスクラバ液を生じさせる。

別の目的は、船舶用エンジンからの窒素酸化物(NOX)排気ガスの低減である。これは、排ガス再循環EGR:Exhaust Gas Recirculation)を実施することにより行われ得、排ガスの一部は、エンジンの燃焼室再循環される。しかし、排ガス中の煤煙と粒子との量は、減少させられる必要がある。したがって、排ガスを浄化することが望ましく、これはスクラバを用いて行われ得る。また、このプロセスでは、汚れたスクラバ液が生産される。

そこで、課題の1つは、スクラバ液の浄化を改善することである。スクラバ液の浄化を改善するさらなる一態様は、汚染物質がスクラバ液から再び排ガスの中に持ち込まれ、そこでそれが冷却器などの下流の装備に問題を引き起こし得るリスクを最小にすることである。さらなる問題は、汚れたスクラバ液中の粒子が処理装備に付着する傾向があり、煤煙のスケール蓄積し、処理装備、センサトランスミッタなどの動作不良となるリスクを伴って経時的に流れることである。スクラバ液を浄化するための装備は、フィルタ技術と遠心分離機とを含む。しかし、フィルタ技術に頼る装備は、フィルタ構成要素監視点検、および交換の必要があることにおいて欠点を有する。

さらに、ウェットスクラバを用いて熱い/暖かい排ガスをスクラブしている間、排ガス中の湿気凝縮して水になり、スクラバプロセス中にスクラバ液の体積を増加させ得る。さらに、排ガスからの様々な塩が、スクラバのプロセス中にスクラバ液に溶解される傾向がある。塩析沈殿のリスクを減じるために、流体希釈される必要が有得、それによりスクラバ液の体積が増加する。

したがって、流体は、排ガスから、および/またはシステムへの意図的な流体の追加により、スクラバ流体ループへ加えられ得る。システム中のスクラバ液の体積を維持するために、スクラバ液は、スクラバプロセスから抜き取られなければならない。しかし、スクラバ液は、船外へ排出されるために、ある一定の基準、例えばIMOMEPC 184(59)の基準を満たさなければならない場合がある。

概要

排ガススクラバの汚れたスクラバ液を分離する遠心分離機を改善したシステムの提供。汚れたスクラバ液から少なくとも汚染物質相と浄化されたスクラバ液とを分離するディスクスタック遠心分離機1で、分離したディスク9の積み重ね分離空間を取り囲むロータ3と、分離用空間の中に延びる汚れたスクラバ液用の分離機入口11と、分離用空間から延びる浄化されたスクラバ液用の第1の分離機出口12と、分離用空間から延びる汚染物質相用の第2の分離機出口13とを備え、分離機入口11へ汚れたスクラバ液を輸送するシステム、分離機出口12から再び排ガススクラバへ浄化されたスクラバ液を輸送するシステム、浄化されたスクラバ液の一部を抜き取る輸送システムに接続されたブリードオフ輸送システム、抜き取られたスクラバ液を受け入れるブリードオフ輸送システムに接続された汚排水タンク及び制御ユニットとを備える浄化システム

目的

スクラバ液の浄化を改善するさらなる一態様は、汚染物質がスクラバ液から再び排ガスの中に持ち込まれ、そこでそれが冷却器などの下流の装備に問題を引き起こし得るリスクを最小にすることである

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

排ガススクラバからの汚れスクラバ液浄化するシステムであって、前記システムは、前記汚れたスクラバ液から少なくとも汚染物質相と浄化されたスクラバ液とを分離するディスクスタック遠心分離機であって、分離しているディスク積み重ね分離空間を取り囲むロータと、前記分離用空間の中に延びる汚れたスクラバ液用の分離機入口と、前記分離用空間から延びる浄化されたスクラバ液用の第1の分離機出口と、前記分離用空間から延びる汚染物質相用の第2の分離機出口と、を備えるディスクスタック遠心分離機と、前記分離機入口へ排ガススクラバからの汚れたスクラバ液を輸送するための第1の輸送システムと、前記第1の分離機出口から再び前記排ガススクラバへ浄化されたスクラバ液を輸送するための第2の輸送システムと、前記浄化されたスクラバ液の一部を抜き取るための前記第2の輸送システムに接続されたブリードオフ輸送システムと、抜き取られたスクラバ液を受け入れるための前記ブリードオフ輸送システムに接続された汚排水タンクと、前記汚排水タンクから前記第1の輸送システムへスクラバ液を輸送するための廃液低減輸送システムと、前記ディスクスタック遠心分離機の作業負荷に関連した情報を受信すると共に、前記情報に基づいて前記廃液低減輸送システムにおけるスクラバ液の輸送を調整するように構成された制御ユニットと、を備えるシステム。

請求項2

前記ブリードオフ輸送システムにおける前記スクラバ液の少なくとも1つの特性を測定するための前記ブリードオフ輸送システムに接続されたスクラバ液品質管理装備をさらに備える、請求項1に記載のシステム。

請求項3

船外に前記ブリードオフ輸送システムにおけるスクラバ液を輸送するための船外輸送システムをさらに備え、ここにおいて、前記制御ユニットは、前記スクラバ液品質管理装備から情報を受け取ると共に、前記スクラバ液品質管理装備からの前記情報に基づいて前記汚排水タンクと船外との間の浄化されたスクラバ液の輸送を調整するようにさらに構成されている、請求項2に記載のシステム。

請求項4

前記ディスクスタック遠心分離機の前記第2の分離機出口は、前記分離空間の周囲に配置されており、ここにおいて、前記システムは、前記第2の分離機出口に接続された排出廃液タンクをさらに備える、請求項1から3のいずれか一項に記載のシステム。

請求項5

前記排出廃液タンクは、前記汚排水タンクと同じである、請求項4に記載のシステム。

請求項6

前記排出廃液タンクから前記汚排水タンクへの液体輸送システムをさらに備える、請求項4に記載のシステム。

請求項7

前記第1の輸送システムにおける前記スクラバ液へPh調整添加剤を添加するための前記第1の輸送システムに接続された化学薬品添加ユニットをさらに備える、請求項1から6のいずれかに記載のシステム。

請求項8

前記ブリードオフ輸送システムは、いかなるさらなる遠心分離機もない、請求項1から7のいずれかに記載のシステム。

請求項9

前記ディスクスタック遠心分離機の前記第2の分離機出口は、前記分離空間の周囲に配置されており、前記分離機は、いかなるさらなる汚染物質相用の出口もない、請求項1から8のいずれかに記載のシステム。

請求項10

船内の排ガススクラバからの汚れたスクラバ液を浄化する方法であって、−前記排ガススクラバからディスクスタック遠心分離機の入口へ汚れたスクラバ液を輸送するステップと、−前記ディスクスタック遠心分離機の中で前記汚れたスクラバ液を分離し、第1の分離機出口から浄化されたスクラバ液を排出すると共に第2の分離機出口から汚染物質相を排出するステップと、−前記第1の分離機出口から再び前記排ガススクラバへ浄化されたスクラバ液を輸送するステップと、−ディスクスタック遠心分離機から汚排水タンクへ排出された前記浄化されたスクラバ液の一部を抜き取るステップと、−前記汚排水タンクから前記ディスクスタック遠心分離機の前記入口の上流の位置へスクラバ液を輸送し、前記ディスクスタック遠心分離機における前記スクラバ液を取り去ると共に同時に前記排ガススクラバから前記ディスクスタック遠心分離機の前記入口への汚れたスクラバ液の輸送を減少させるステップと、を備える方法。

請求項11

−前記汚排水タンクに到達する前に抜き取られた前記浄化されたスクラバ液の品質に関連したパラメータを測定することと、−前記測定されたパラメータが特定の範囲内にある場合に、前記汚排水タンクの代わりに船外に抜き取り済の前記浄化されたスクラバ液を輸送することと、をさらに備える、請求項10に記載の方法。

請求項12

前記ディスクスタック遠心分離機の前記第2の分離機出口は、前記分離空間の周囲に配置されており、前記方法は、前記第2の出口を通じて排出された前記汚染物質相を排出タンクへ輸送することをさらに備える、請求項8または9に記載の方法。

請求項13

前記排出タンクから前記汚排水タンクへ液相を排水することをさらに備える、請求項10に記載の方法。

請求項14

前記排出タンクは前記汚排水タンクと同じであり、前記汚排水タンクからスクラバ液を輸送する前記ステップは、前記タンクの底から全タンク高の20%より上にある位置から液相を回収し、前記ディスクスタック遠心分離機の前記入口の上流の位置へ前記相を輸送することを備える、請求項10に記載の方法。

請求項15

前記ディスクスタック遠心分離機に取り去られる前に、前記汚排水タンクから前記ディスクスタック遠心分離機の前記入口の上流の位置へ輸送された前記スクラバ液のpHを調節することをさらに備える、請求項10から14のいずれか一項に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、排ガス浄化システムおよび方法の分野に関する。

背景技術

0002

今日の海運業は、負の環境影響を最小にすると共に現在および今後の排気ガス規制履行するために、エンジン内の燃料燃焼から生じる排気ガスなどの有害な排気ガスを低減するよう努力している。

0003

このことの一部は、からの硫黄酸化物SOX)排気ガスの低減である。硫黄酸化物は、硫黄を含む残留物を含有する燃料の燃焼において生成される。排ガス中の硫黄酸化物の量は、排ガスの浄化により、例えばスクラバを使用することにより低減され得る。上述のスクラバを用いて排ガスを浄化するプロセスは、汚れスクラバ液を生じさせる。

0004

別の目的は、船舶用エンジンからの窒素酸化物(NOX)排気ガスの低減である。これは、排ガス再循環EGR:Exhaust Gas Recirculation)を実施することにより行われ得、排ガスの一部は、エンジンの燃焼室再循環される。しかし、排ガス中の煤煙と粒子との量は、減少させられる必要がある。したがって、排ガスを浄化することが望ましく、これはスクラバを用いて行われ得る。また、このプロセスでは、汚れたスクラバ液が生産される。

0005

そこで、課題の1つは、スクラバ液の浄化を改善することである。スクラバ液の浄化を改善するさらなる一態様は、汚染物質がスクラバ液から再び排ガスの中に持ち込まれ、そこでそれが冷却器などの下流の装備に問題を引き起こし得るリスクを最小にすることである。さらなる問題は、汚れたスクラバ液中の粒子が処理装備に付着する傾向があり、煤煙のスケール蓄積し、処理装備、センサトランスミッタなどの動作不良となるリスクを伴って経時的に流れることである。スクラバ液を浄化するための装備は、フィルタ技術と遠心分離機とを含む。しかし、フィルタ技術に頼る装備は、フィルタ構成要素監視点検、および交換の必要があることにおいて欠点を有する。

0006

さらに、ウェットスクラバを用いて熱い/暖かい排ガスをスクラブしている間、排ガス中の湿気凝縮して水になり、スクラバプロセス中にスクラバ液の体積を増加させ得る。さらに、排ガスからの様々な塩が、スクラバのプロセス中にスクラバ液に溶解される傾向がある。塩析沈殿のリスクを減じるために、流体希釈される必要が有得、それによりスクラバ液の体積が増加する。

0007

したがって、流体は、排ガスから、および/またはシステムへの意図的な流体の追加により、スクラバ流体ループへ加えられ得る。システム中のスクラバ液の体積を維持するために、スクラバ液は、スクラバプロセスから抜き取られなければならない。しかし、スクラバ液は、船外へ排出されるために、ある一定の基準、例えばIMOMEPC 184(59)の基準を満たさなければならない場合がある。

0008

本開示は、排ガススクラバからの汚れたスクラバ液を浄化するシステムであって、
汚れたスクラバ液から少なくとも汚染物質相と浄化されたスクラバ液とを分離するディスクスタック遠心分離機であって、分離しているディスク積み重ね分離空間を取り囲むロータと、分離用空間の中に延びる汚れたスクラバ液用の分離機入口と、分離用空間から延びる浄化されたスクラバ液用の第1の分離機出口と、分離用空間から延びる汚染物質相用の第2の分離機出口とを備えるディスクスタック遠心分離機と、
分離機入口へ排ガススクラバからの汚れたスクラバ液を輸送するための第1の輸送システムと、
第1の分離機出口から再び排ガススクラバへ浄化されたスクラバ液を輸送するための第2の輸送システムと、
浄化されたスクラバ液の一部を抜き取るための第2の輸送システムに接続されたブリードオフ輸送システムと、
抜き取られたスクラバ液を受け入れるためのブリードオフ輸送システムに接続された汚排水タンクと、
汚排水タンクから第1の輸送システムへスクラバ液を輸送するための廃液低減輸送システムと、
ディスクスタック遠心分離機の作業負荷に関連した情報を受信すると共に、情報に基づいて廃液低減輸送システムにおけるスクラバ液の輸送を調整するように構成された制御ユニット
を備えるシステムを提供する。

0009

スクラバ液は、水などの液体とすることができるが、他の適切な液体とすることもできる。排ガスを浄化するプロセスに最初に含まれていたスクラバ液、または動作中のプロセスに加えられるスクラバ液は、水道水真水、または塩分を除いた海水とすることができる。

0010

スクラバ液は、海水より少ない、または海水よりずっと少ない塩化物の量を有する水であり得る。水道水は、タンクから供給されてもよく、または海水の真水化により船上で生産されてもよい。しかし、スクラバ液は、スクラバプロセスから含まれる塩を含有し得る。この用語スクラバ液は、浄化されたまたは汚れたスクラバ液を指しており、スクラバ液は、プロセスに最初に含まれており、またはプロセスに加えられ、あるいはそれらの組合せである。スクラバ液中の汚染物質は、硫黄酸化物残留物などの有機または無機燃焼残留物、煤煙、一部酸化したおよび酸化していない船舶用燃料油、および酸化金属からの塩を備える固形粒子および/または液体粒子を備え得る。エンジンの燃焼中に生成された粒子は、通常とても小さく、μmスケール未満であり、典型的に約10から約30nmの範囲内である。水などの適切な流体では、それらは、約5から約100μmの範囲内、特に約10から約30μmの範囲内などのμmスケール内のクラスタに塊をなす。

0011

このように、汚れたスクラバ液は、油および汚染物質有機粒子などの汚染物質粒子汚染されている水であり得る。そして、浄化されたスクラバ液は、より少ない量の油および汚染物質有機粒子などの汚染物質粒子を有する水であり得る。

0012

浄化されたスクラバ液は、量が減らされた汚染物質を有するが、少量の汚染物質をなお備え得、汚れたスクラバ液から分離された汚染物質相は、ある所定量のスクラバ液をなお備え得る。汚染物質相は、浄化されたスクラバ液より濃いものであり得、すなわちより高い密度を有し得る。

0013

汚れたスクラバ液体などの汚れたスクラバ液は、排ガススクラバ流体ループからであり得る。排ガススクラバ流体ループは、閉じたスクラバ流体ループ、すなわち、スクラバとシステム内の他の構成要素を通じたスクラバ液の再循環を提供する循環システムであり得る。スクラバ流体ループは、例えばEGR中にエンジンからの排ガスの流れの一部を浄化するために使用されるエンジンおよび/またはスクラバからの排ガスの全流れを浄化するために使用されるスクラバを含み得る。

0014

ディスクスタック遠心分離機は、分離しているディスクの積み重ねまたは分離しているプレートのセットで分離空間を取り囲んで(すなわち、それ自体の内部に形成する)回転軸を中心として回転可能に配置されたロータを備える。分離しているディスクまたはプレートは、切頭円錐形とすることができ、または任意の他の適切な形状を有することができる。分離機は、分離用空間の中に延びる汚れたスクラバ液用の分離機入口と、分離用空間から延びる浄化されたスクラバ液用の第1の分離機出口と、分離用空間から延びる汚染物質相用の第2の分離機出口とをさらに備える。好ましくは、第1の分離機出口は、回転軸に対して分離用空間の半径方向内側部分から延び、好ましくは、第2の分離機出口は、分離用空間の半径方向外側部分から延びる。分離機は、油などのスクラバ液より濃いまたはより薄い別の流体相用の第3の分離機出口をさらに備えることができる。分離機は、いずれの第3の出口もないものでさらにあり得、すなわち、単一の浄化されたスクラバ液用の第1の出口と、単一の汚染物質相用の単一の第2の出口とを備える。

0015

さらに、ディスクスタック遠心分離機は、第2の分離機出口が分離用空間またはノズル分離機から汚れた相を断続的に排出するために動作中に開かれ得る1つまたは複数の排出口を備えている断続的排出用の分離機とすることができ、ここにおいて、第2の分離機出口は、分離用空間から汚れた相を連続的に排出するための1つまたは複数の排出ノズルを備える。好ましくは、排出口または排出ノズルは、浄化されたスクラバ液よりも高い密度を有する分離相、すなわち、汚染物質相を排出するために、分離用空間の外半径からロータの外側まで延び得る。

0016

ディスクスタック遠心分離機は、コンベヤスクリュをさらに備えることができる。例えば、分離機のロータは、第2の分離機出口に向かって汚染物質相、すなわち、浄化されたスクラバ液よりも高い密度を有する分離相を運ぶように、ロータの回転速度とは異なる回転速度で駆動されるように構成されているコンベヤスクリュを取り囲むことができる。次いで、第2の分離機出口は、分離用空間の外半径より小さい半径で用意され得、コンベヤスクリュは、半径方向内側におよび第2の分離機出口に向かって汚染物質相を運ぶように配置される。コンベヤスクリュは、少なくとも分離機の排出動作中にロータの回転速度とは異なる回転速度で駆動されるように構成され得る。

0017

分離機から排出される汚染物質相は、(約45〜95体積パーセントに対応する)20〜65重量パーセント粒子密度を有することができる。

0018

第1の輸送システムは、ディスクスタック遠心分離機へ汚れたスクラバ液を輸送するためのものであり、したがってパイプポンプとなどを備えることができる。

0019

第2の輸送システムは、スクラバへ浄化されたスクラバ液を戻すように輸送するためのものであり、したがってパイプとポンプとなどをやはり備えることができる。しかし、第1の輸送システムと第2の輸送システムとは、共通のバッファタンク共有することができる。バッファタンクは、排ガススクラバの一部とすることができる。したがって、第1の輸送システムと第2の輸送システムとは、排ガススクラバのバッファタンクからディスクスタック遠心分離機へ汚れたスクラバ液を輸送するように構成され得ると共に、バッファタンクを介してスクラバへ戻すように浄化されたスクラバ液を輸送するように構成され得る。これは、浄化される汚れたスクラバ液の全部がスクラバからバッファタンクへ導かれ、浄化されたスクラバ液の全部が分離機から同じバッファタンクへ導かれることを意味する。言い換えると、システムは、分離浄化ループと分離スクラバループの両方が接続されているタンクを含むことができる。言い換えると、ディスクスタック遠心分離機は、スクラバと直接液体接触していなくてもよいが、その代わりにバッファタンクを介して通じている。

0020

ブリードオフ輸送システムは、システムからスクラバ液を抜き取るために、三方弁などの弁を介して第2の輸送システムに接続され得る。水が燃焼時に形成されるので、スクラバシステムにおける合計の水の量は、時間が経つと増加し得る。ブリードオフ輸送システムの場合、スクラバ液は、例えば汚排水タンクへ導かれ得る。汚排水タンクは、例えば、船の船外へ輸送される要件を満たさない抜き取られたスクラバ液を貯蔵するためのタンクであり得る。汚排水タンクは、船がいずれの水も船外へ排出することが許可されないときに、任意の品質基準を満たすことができるまたは満たすことができない浄化されたスクラバ水のためのバックアップ貯蔵タンクとして機能するタンクでもあり得る。

0021

廃液低減輸送システムは、パイプとポンプとなどを備えることもでき、プロセス能力が利用できるときに、例えば一定の品質要求事項を満たさないスクラバ液が取り去れ得るように、汚排水タンクからディスクスタック遠心分離機の上流の位置へ戻るようにスクラバ液を輸送するためのものである。これは、例えば、スクラバが利用されないときおよび/または汚れたスクラバ液が第1の輸送システムにおいてディスクスタック遠心分離機へ導かれないときであり得る。廃液低減輸送システムは、第1の輸送システムにおける供給ポンプが廃液低減輸送システムにおけるスクラバ液を輸送するためにやはり使用され得るように、第1の輸送システムにおける供給ポンプの上流で第1の輸送システムに接続され得る。したがって、廃液低減輸送システムは、ポンプ手段がなくてもよい。

0022

汚排水タンクから第1の輸送システムへのスクラバ液の輸送は、制御ユニットにより調整される。制御ユニットは、分離機の動作状況に関する情報を受け取るために、ディスクスタック遠心分離機と通信するためのプロセッサ入出力インターフェースとを備えることができる。

0023

遠心分離機の作業負荷に関連した情報は、分離機が実行中かどうかという直接の情報などの分離機自体からの情報であり得る、またはそれは、分離機の作業負荷に間接的に関連している情報であり得る。例えば、そのような間接的な情報は、スクラバが実行中かどうかについての情報、またはシステムが実装されている船のエンジン負荷についての情報であり得る。利用できる能力がある場合、制御ユニットは、汚排水タンクから廃液低減輸送システムを介して第1の輸送システムへスクラバ液の輸送を開始することができる。廃液低減輸送システムは、三方弁などの弁により第1の輸送へ接続され得る。したがって、このプロセッサは、制御ユニットからのデータにアクセスし、制御信号を生成し廃液低減輸送システムにおけるそのような弁および/またはポンプへ制御信号を送信するようになされ得る。

0024

本開示のシステムは、それが最終的に全ての船外排出基準を満たすことができる、すなわちそれが上に廃棄されなければならない船内のスクラバ液の総量を減少させるのを助けるように、それが汚排水タンク中の浄化されたスクラバ液を取り去ることを可能にするという点で有利である。

0025

システムは、汚れたスクラバ液を処理することと、汚排水タンクから流体を取り去ることとの両方を行うことができる単一の遠心分離機を備えることができる。したがって、システムは、さらなるフィルタまたは遠心分離機がないものとするように、さらなる分離手段がないものとすることができる。

0026

各実施形態によれば、システムは、ブリードオフ輸送システムにおけるスクラバ液の少なくとも1つの特性を測定するためのブリードオフ輸送システムに接続されたスクラバ液品質管理装備をさらに備える。

0027

スクラバ液品質管理装備は、pH、PAH多環芳香族炭化水素)、および濁り度といったパラメータの1つまたはいくつかを測定するように構成することができる。

0028

さらに、システムは、船外にブリードオフ輸送システムにおけるスクラバ液を輸送するための船外輸送システムを備えることができ、制御ユニットは、スクラバ液品質管理装備から情報を受け取ると共に、スクラバ液品質管理装備からの情報に基づいて汚排水タンクと船外との間の浄化されたスクラバ液の輸送を調整するようにさらに構成され得る。

0029

したがって、船外輸送システムは、三方弁などの弁を介してブリードオフ輸送システムに接続され得、制御ユニット中のプロセッサは、流体品質管理装備からのデータにアクセスし、浄化されたスクラバ液が汚排水タンクへ導かれる代わりに船外へ導かれるようにそのようなブリードオフ輸送システムにおける弁および/またはポンプへの制御信号を生成および送信するように適合され得る。したがって、能力があるとき、制御ユニットは、船外へ排出されるための品質基準を満たさない浄化されたスクラバ液などの汚排水タンク中のスクラバ液が、品質基準が満たされるまで1回または数回ディスクスタック遠心分離機に取り去れるものとすることができる。次いで、スクラバ液は、船外へ排出され得、陸上に廃棄するために他の方法で送られる廃液の量が減少させられる。

0030

各実施形態によれば、ディスクスタック遠心分離機の第2の分離機出口は、分離空間の周囲に配置されており、ここにおいて、システムは、第2の分離機出口に接続された排出廃液タンクをさらに備える。

0031

したがって、排出タンクは、例えば、第2の分離機出口へ配管により接続され得る。よって、第2の分離機出口は、排出口の形態であり得、または排出ノズルは、浄化されたスクラバ液よりも高い密度を有する汚染物質相を排出するために分離用空間の外半径からロータの外側まで延びる。

0032

一例として、排出廃液タンクは、汚排水タンクと同じであり得る。したがって、利用できるたった1つの共通の廃液タンクが存在することができ、すなわち、組み合わされた汚排水タンクと排出タンクが存在することができる。次いで、廃液低減輸送システムは、組み合わされたタンク内に形成された固体が廃液低減輸送システムを介して戻るように輸送されることを防ぐように、タンクの底から上で安全な距離に接続され得る。一例として、廃液低減輸送システムは、液相がタンクの底から全タンク高の20%より上にある位置から回収されるように、組み合わされたタンクに接続され得る。

0033

排出廃液タンクと汚排水タンクとが異なるタンクである場合、システムは、排出廃液タンクから汚排水タンクへの液体輸送システムを備えることができる。これは、例えば第2の出口を介して排出される汚染物質相が水などのスクラバ液をなお備える場合に有利であり得る。したがって、排出廃液タンクは、すなわち、廃棄のために総廃液をいっそうさらに減少させるように、底の相を発って、汚排水タンクへ「排水」され得る。

0034

各実施形態によれば、システムは、第1の輸送システムにおけるスクラバ液へPh調整添加剤を添加するための第1の輸送システムに接続された化学薬品添加ユニットをさらに備える。化学薬品添加ユニットは、ディスクスタック遠心分離機において浄化されようとしている第1の輸送システム中のスクラバ液の酸性度を制御および/または調整するように構成され得る。化学薬品添加ユニットは、6.5より上のpHを維持するように構成され得、かつ、8未満のpHを維持するようにさらに構成され得る。したがって、化学薬品添加ユニットは、6.5〜8の範囲内のpHを維持するように構成され得る。一態様では、これは、スクラバ液のpHの減少を引き起こし得る排ガス中のSOXなどの酸性成分補償するために行われ得る。酸性度は、NaOH(水酸化ナトリウム)、CaO(酸化カルシウム)、またはCa(OH)2(水酸化カルシウム)などのpH調整化合物を加えることにより、上記pHを測定および調整することにより制御および/または調整され得る。第1の輸送システム中のスクラバ液の酸性度は、ある所定量の溶解した塩の沈殿を助けると共にしたがってディスクスタック分離機における良好な分離プロセスを維持するために、制御および/または調整され得る。

0035

各実施形態において、ブリードオフ輸送システムは、いかなるさらなる遠心分離機もない。

0036

さらに、ブリードオフ輸送システムは、フィルタなどのいかなるさらなる分離手段もないものであり得る。したがって、このシステムが、品質基準を満たさないスクラバ液が汚排水タンクから再び第1の輸送システムへ輸送されることを可能にするので、このシステムは単一の分離機だけを必要とし得る。したがって、抜き取りにおいてスクラバ液を処理するためのさらなる分離機が必要とされ得ない。

0037

各実施形態によれば、システムは、第1の輸送システムへ凝固剤および/または凝集剤を追加するためのユニットをさらに備える。凝固剤または凝集剤は、汚れたスクラバ液中での粒子の凝塊の形成を容易にし、高分子電解質とすることができる。

0038

さらに、上記浄化装備は、すなわち分離機入口の上流で第1の輸送システムへ沈殿剤を加えるための手段を備え得る。好ましくは、沈殿剤は、スクラバ液へ三価鉄または三価アルミニウムなどの三価イオンを加え、硫酸アルミニウム、(ポリ塩化アルミニウム、および/または塩化鉄を備え得る。それにより、溶解された塩は、汚れたスクラバ液から沈殿され得、ディスクスタック遠心分離機の分離効率をさらに向上させる。

0039

各実施形態によれば、ディスクスタック遠心分離機の第2の分離機出口は、分離空間の周囲に配置されており、分離機は、いかなるさらなる汚染物質相用の出口もない。

0040

したがって、遠心分離機は、浄化されたスクラバ液用の単一の出口と、単一の汚染物質相用の第2のタイプの単一型の出口とを有するクラリファイア型であり得る。したがって、油などのスクラバ液中のより軽い液体有機残留物は、ディスクスタック分離機において、スクラバ液より濃い汚染物質相として油と固形粒子とを分離することを可能にするやり方で流体中のより濃い固形粒子に付着し得る。クラリファイア型の分離機は、例えば浄化スクラバ液と沈殿物相および分離油相などの2つの汚染物質相とに汚れたスクラバ液を分離するように構成されている三相分離機に比べてより大きいスループット能力を有し得るので、そのようなクラリファイア型の分離機を使用することは有利であり得る。

0041

本開示のシステムは、排ガス用の入口を有するガススクラバと、排ガスへスクラバ液を与えるための加湿装置と、排ガスから汚れたスクラバ液を取り除くための液滴分離機と、好ましくは本開示のシステムに接続されたスクラバへスクラバ液を循環させるための閉じたスクラバ流体ループとを備えた船上の大型エンジンなどのディーゼルエンジンと共に役立ち得る。本開示のシステムは、排ガスなどのガスを浄化する同様の陸上用のスクラバ設備に適用することもできる。

0042

本開示は、船内の排ガススクラバからの汚れたスクラバ液を浄化する方法であって、
− 排ガススクラバからディスクスタック遠心分離機の入口へ汚れたスクラバ液を輸送するステップと、
− ディスクスタック遠心分離機の中で汚れたスクラバ液を分離し、第1の分離機出口から浄化されたスクラバ液を排出すると共に第2の分離機出口から汚染物質相を排出するステップと、
− 第1の分離機出口から再び排ガススクラバへ浄化されたスクラバ液を輸送するステップと、
− ディスクスタック遠心分離機から汚排水タンクへ排出された浄化されたスクラバ液の一部を抜き取るステップと、
− 汚排水タンクからディスクスタック遠心分離機の入口の上流の位置へスクラバ液を輸送し、ディスクスタック遠心分離機におけるスクラバ液を取り去ると共に同時に排ガススクラバからディスクスタック遠心分離機の入口への汚れたスクラバ液の輸送を減少させるステップと、を備える方法も提供する。

0043

上記方法と組み合わせて使用される上記の用語および定義は、上記システムについて述べられたようなものである。

0044

抜き取るという用語は、浄化されたスクラバ液のより少ない一部を輸送する、すなわちスクラバ流体ループへ戻る浄化されたスクラバ液の主輸送から浄化されたスクラバ液を取り除くことを指す。したがって、この方法は、特定の期間中に抜き取られる体積または量に比べて、より大きい体積のまたはより大量の浄化されたスクラバ液をスクラバ流体ループへ戻るように輸送することを備え得る。代替として、上記抜き取りは、第1の期間中に第1の分離機出口から再び排ガススクラバ流体ループへ浄化されたスクラバ液を輸送することと、次いで第1の期間より短い第2の期間中にディスクスタック遠心分離機から汚排水タンクへ放出された浄化されたスクラバ液を輸送することに切り替えることとを備えることができる。排ガススクラバからディスクスタック遠心分離機の入口への汚れたスクラバ液の輸送を減少させることは、スクラバ液が汚排水タンクからディスクスタック遠心分離機の入口の上流の位置へ輸送されるときに、排ガススクラバからディスクスタック遠心分離機の入口への汚れたスクラバ液の輸送を止めることであり得る。

0045

各実施形態において、上記方法は、
− 汚排水タンクに到達する前に抜き取られた浄化されたスクラバ液の品質に関連したパラメータを測定することと、
− 測定されたパラメータが特定の範囲内にある場合に、汚排水タンクの代わりに船外に抜き取り済の浄化されたスクラバ液を輸送すること、とを備える。

0046

上述のように、浄化されたスクラバ液は、一定の品質基準が満たされる場合には、船外へ放出することができる。パラメータは、パラメータpH、PAH(多環芳香族炭化水素)、濁り度の1つまたはいくつかであり得、この方法は、これらのパラメータの1つまたはいくつかが、例えば、予め定められた閾値より上または下などの予め定められた範囲内である場合に、浄化されたスクラバ液を船外へ輸送することを備え得る。

0047

各実施形態において、ディスクスタック遠心分離機の第2の分離機出口は、分離空間の周囲に配置されており、方法は、第2の出口を通じて排出された汚染物質相を排出タンクへ輸送することをさらに備える。

0048

さらに、この方法は、そのような排出タンクから汚排水タンクへ液相を排水することをさらに備え得る。したがって、汚染物質相に排出される何らかの液体は、それがディスクスタック遠心分離機により取り去れ得るように汚排水タンクへ送られ得る。

0049

一例として、排出タンクは、汚排水タンクと同じであり得、汚排水タンクからスクラバ液を輸送するステップは、タンクの底から全タンク高の20%より上にある位置から液相を回収し、ディスクスタック遠心分離機の入口の上流の位置へこの相を輸送することを備える。

0050

したがって、共通の排出および汚排水タンクが存在する場合には、分離機の上流に戻るように任意の汚染物質固形相を輸送するリスクを減少させることが有利であり得る。

0051

この方法は、ディスクスタック遠心分離機に取り去られる前に、汚排水タンクからディスクスタック遠心分離機の入口の上流の位置へ輸送されたスクラバ液のpHを調節することをさらに備えることができる。

0052

さらに、この方法は、浄化されたスクラバ液から抜き取られた後、かつ、船外へ排出される前またはディスクスタック遠心分離機における何らかのさらなる取り去りを受ける前に、浄化されたスクラバ液をさらなる浄化プロセスにかけないことをさらに備え得る。

0053

この方法は、ディスクスタック遠心分離機の第2の分離機出口から油と粒子とを備える単一の汚染物質相を排出することと、ここにおいて、第2の分離機出口は、分離空間の周囲に配置されている、第1の分離機出口から浄化されたスクラバ液を排出することとをさらに備えることができる。上述のように、油粒子などのスクラバ液中のより軽い液体有機残留物が、スクラバ液中のより濃い固形粒子に付着する場合、分離機からの単一の汚染物質相のように油と固形粒子とを分離することも可能であり得る。

0054

この方法は、ディスクスタック遠心分離機の中で汚れたスクラバ液を分離する前に、汚れたスクラバ液へ高分子電解質などの凝固剤または凝集剤を加えることをさらに備え得る。これは、汚れたスクラバ液から汚染物質相を分離するのを助けることができる。

図面の簡単な説明

0055

本開示のシステムに使用され得るディスクスタック遠心分離機の概略図。
本開示のシステムの一実施形態の概略図。
スクラバに接続された本開示のシステムの一実施形態の概略図。
スクラバに接続された本開示のシステムの別の実施形態の概略図。
スクラバに接続された本開示のシステムのさらなる実施形態の概略図。

実施例

0056

本開示によるシステムおよび方法は、添付図面を参照して以下の説明によりさらに例示される。

0057

図1は、本システムに使用され得るディスクスタック遠心分離機の概略図を示す。

0058

遠心分離機1は、回転軸(X)を中心にして回転するように構成された回転部2を備えると共に、ロータ3とスピンドル4とを備える。スピンドル4は、底部軸受6と上部軸受7とにおいて遠心分離機のフレーム5に支持される。

0059

ロータ3は、例えば汚れたスクラバ水の遠心分離が動作中に行われる分離チャンバ8をそれ自体内に形成する。

0060

分離チャンバ8は、液体の効率的な分離を実現するために切頭円錐形の別個のディスク9の積み重ねで与えられる。切頭円錐形の別個のディスク9の積み重ねは、表面拡大挿入物の例である。これらのディスク9は、ロータが中心に同軸で取り付けられ、別個のディスク9が遠心分離機1に嵌められるときに液体の軸流用のチャネル10を形成する穴を備える。

0061

分離される液体混合物は、ロータ3の中に下って延びる固定された入口パイプ11を介して上部から供給される。

0062

ロータ3は、そこから延びる、分離機の上部でフレーム5を通じて延びる液体から分離された低密度成分のための液体軽量相出口12を有する。この例では、分離機は、たった1つの液体出口13を有するが、分離機は、出口12を介して回収された液体の密度以外の他の密度の液相用のさらなる液体出口を備えることもできる。これは、処理される液体材料次第である。そのような場合には、代わりにより大きい密度の任意の液体が、出口13の半径レベルより大きい半径距離にあるさらなる液体出口(図示せず)を通じて押し出され得る。一例として、さらなる液体出口は、油が別個の液相として汚れたスクラバ液から分離される場合に利用され得る。

0063

ロータ3は、液体中の沈殿物または他の固体などのより高密度の成分を排出するために、断続的に開放可能な出口の形態で1セットの半径方向沈殿物出口13をその外側周囲に備える。したがって、この材料は、分離チャンバ8の半径方向外側部分からロータ3の周りの空間に排出される。

0064

遠心分離機1は、駆動モータ14をさらに備える。このモータ14は、例えば、固定要素と回転可能要素とを備えることができ、この回転可能要素は、スピンドル4を囲むと共にそれにそのように接続されており、これが動作中にそれが駆動トルクをスピンドル4へおよびしたがってロータ3へ伝達する。駆動モータ14は、電気モータとすることができる。さらに、駆動モータ14は、駆動ベルト等などの伝達手段によりスピンドル4へ接続され得、代替として、駆動モータは、スピンドルに直接接続されてもよい。

0065

図1の分離機の動作中、ロータ3は、駆動モータ14からスピンドル4へ伝達されたトルクにより回転させられる。スピンドル4の中心ダクト11を介して、分離される汚れたスクラバ液体は、例えばロータがその動作速度ですでに実行しているときに、分離空間8の中に運ばれる。したがって、液体材料は、ロータ3に連続的に導入され得る。

0066

密度に応じて、液体中の異なる相が分離空間8に嵌められた別個のディスク9同士の間で分離される。液体中のより重い成分、すなわち、粒子に塊をなした粒子および油を備えた汚染物質相は、別個のディスクの間で半径方向外側に移動する一方、浄化されたスクラバ水などの最低密度の相は、別個のディスクの間で半径方向内側に移動し、出口12を通じて押し出される。したがって、分離中、間の相間は、分離空間8に形成される。粒子と油とを備える汚染物質相は、分離チャンバ8の周囲に蓄積し、沈殿物出口13が開くことにより分離空間から断続的に空にされ、そうすると汚染物質相とある所定量の液体とは、遠心力により分離空間から放出される。しかし、汚染物質相の放出は、沈殿物出口13が開放ノズルの形態をとり、汚染物質相のある一定の流れが遠心力により連続的に排出される場合に、連続的にやはりまた行われ得る。

0067

図2は、排ガススクラバ水を処理するための本開示のシステム15の概略図を示す。このシステムは、第1の輸送システム16を備え、ディスクスタック遠心分離機1へ汚れたスクラバ液体を輸送するためのパイプと供給ポンプ25とをさらに備える。ディスクスタック遠心分離機はクラリファイア型であり、ディスクスタック遠心分離機が分離用空間の周囲からパイプ22を介して排出タンク23へ汚染物質相を排出することを意味する。この場合には、油と粒子とは、同じ単一の汚染物質相で排出される一方、浄化されたスクラバ水は、分離機1の上部で液体出口を介して排出され、第2の輸送システム17を介して再びスクラバへ輸送される。第2の輸送システム17は、浄化されたスクラバ水のより小さい部分がブリードオフ輸送システムを介して汚排水タンク19へ抜き取られ得るように、パイプと三方弁26とを備えている。したがって、弁26は、ブリードオフ輸送システム18を介して浄化されたスクラバ水を向けるよりも長い期間の間、輸送システム17を介して浄化されたスクラバ水をそれが向けるように変えられ得る。このシステムは、矢印Bにより示されるように、分離機1の作業負荷に関連した情報を受け取る制御ユニットをさらに備える。遠心分離機1が能力を有するとき、例えばスクラバが利用されないとき、制御ユニット21は、遠心分離機1の上流にある位置へ戻るように、この場合は第1の輸送システム16へ、パイプを備える廃液低減輸送システム20を介して汚排水タンク19中のスクラバ水の輸送を開始する。これは、矢印Aにより示されるように、第1の輸送システムにおける三方弁24を制御することにより実現される。三方弁24は、分離機中のスクラバ水を取り去るために、供給ポンプ25が汚排水タンクから分離機1へスクラバ水を輸送するように利用され得るように、ポンプ25の上流に配置されている。代替として、廃液低減輸送システム20は、それ自体のポンプ(図示せず)を備えてもよい。さらに、制御ユニットは、すなわち、第2の輸送システム17中の浄化されたスクラバ水を抜き取るときを調整するために、第2の輸送システム17中の三方弁26を調整することもできる。

0068

図3は、スクラバ流体ループ30に接続された汚れたスクラバ液を浄化するためのシステム15のさらなる実施形態を示す。

0069

排ガススクラバ27は、船の主エンジンまたは補助エンジンなどの大型ディーゼルエンジン排気導管に作用する。スクラバは、スクラバ液用のスクラバ入口37とスクラバ出口36とを備える。スクラバ出口36は、スクラバ水用のバッファタンク28の入口に接続されている。バッファタンク28は、スクラバ供給ポンプ29を介してスクラバの入口37へスクラバ水を供給するための出口をさらに備える。スクラバ27と、バッファタンク28と、それらを接続する配管は、スクラバ水が動作中に循環されている閉じたスクラバ流体ループ30を形成する。スクラバ流体ループ30は、水道水、真水、または塩分を除いた海水などの浄化スクラバ液を動作中のプロセス(図示せず)に加えるための手段をさらに備えることができる。これは、スクラバ流体ループ30の任意の部分で行われ得る。スクラバ水は、スクラバ流体ループ30中のバッファタンク28から第1の輸送システム16を介してディスクスタック遠心分離機1へ輸送される。これは、第1の輸送システム16に配置された供給ポンプ25により実現される。図1のシステムにおけるように、ディスクスタック遠心分離機はクラリファイア型であり、ディスクスタック遠心分離機が分離用空間の周囲からパイプ22を介して排出タンク23へ汚染物質相を排出することを意味する。この場合には、油と粒子とは、同じ単一の汚染物質相で排出される一方、浄化されたスクラバ水は、分離機1の上部で液体出口を介して排出され、第2の輸送システム17を介して再びスクラバへ輸送される。第2の輸送システム17は、浄化されたスクラバ水のより小さい部分がブリードオフ輸送システム18を介して汚排水タンク19へ抜き取られ得るように、パイプと三方弁26とを備えている。したがって、弁26は、ブリードオフ輸送システム18を介して浄化されたスクラバ水を向けるよりも長い期間の間、輸送システム17を介して浄化されたスクラバ水をそれが向けるように変えられ得る。ブリードオフ輸送システム中の浄化されたスクラバ水の品質は、ブリードオフ輸送システム18に接続されている品質管理装備32を介して制御される。品質管理装備32は、pH、PAH、および濁り度などの抜き取られた浄化されたスクラバ水の少なくとも1つの特性を測定し、抜き取れた浄化されたスクラバ水は、ブリードオフ輸送システム18中の品質管理装備32の下流に位置する三方弁33に接続されている船外輸送システム34により船外へ排出され得る。

0070

制御ユニット21は、一定の品質基準が満たされる場合に抜き取られたスクラバ水を船外に向けるために、または基準が満たされていない場合に抜き取られたスクラバ水を汚排水タンク19へ向けるために、矢印Cにより示されるように、抜き取られた浄化されたスクラバ水の品質について品質管理装備32から情報を受け取り、したがって矢印Dに示された三方弁33を調整することができる。さらに、制御ユニットは、すなわち、第2の輸送システム17中の浄化されたスクラバ水を抜き取るときを調整するために、第2の輸送システム17中の三方弁26を調整することもできる。制御ユニットは、矢印Bにより示されるように、分離機1の作業負荷に関連した情報をさらに受け取る。遠心分離機1が能力を有するとき、例えばスクラバが利用されないとき、制御ユニット21は、遠心分離機1の上流にある位置へ戻るように、この場合は第1の輸送システム16へ、パイプを備える廃液低減輸送システム20を介して汚排水タンク19中のスクラバ水の輸送を開始する。これは、矢印Aにより示されるように、第1の輸送システムにおける三方弁24を制御することにより実現される。三方弁24は、分離機中のスクラバ水を取り去るために、供給ポンプ25が汚排水タンクから分離機1へスクラバ水を輸送するように利用され得るように、ポンプ25の上流に配置されている。したがって、汚排水タンク19を供給ポンプ25の吸い込み側に接続することにより、廃液低減輸送システム20は、唯一パイプを必要とし得る。次いで、供給ポンプ25は、汚排水タンク19から分離機1へ直接ポンプ送りするように利用され、より早期にうまく行かずに処理されたスクラバ水を取り去ることができる。第1の輸送システム16は、分離機1中で処理されるスクラバ水へのpH調整剤を測定すると共にそれを加えることができる化学薬品添加ユニット31をさらに備える。一例として、汚排水タンク19中のスクラバ水のpHは、貯蔵中に低下する可能性があり、これは、化学薬品添加ユニット31がNaOHを取り去られるスクラバ水に加え得ることを意味する。代替として、化学薬品添加ユニット31は、プロセスタンクから取り去られるスクラバ水へより高いpHの水を加えるように構成され得る。システム15の場合、大変汚いスクラバ水は、船外排出基準が満たされるまで数回取り去られ得、水が船外に放出され得、それからさもなければ陸上に廃棄されるために送られる廃液の量を減少させる。

0071

図4は、スクラバ流体ループ30に接続された汚れたスクラバ液を浄化するためのシステム15のさらなる実施形態を示す。システム15とスクラバ流体ループ30とは、廃液低減輸送システム20がそれ自体の供給ポンプ35を備えることを除いて、上記の図3に関連して説明されたシステムと同じに機能する。したがって、廃液低減輸送システム20は、第1の輸送システム16の供給ポンプ25の下流で第1の輸送システム16に接続され、制御ユニット21は、図4の矢印Aにより示されるように、廃液低減輸送システム20中の供給ポンプ35を制御することにより汚排水タンク19からのスクラバ水の輸送を調整する。さらに、排出タンク23は、液体輸送システム38により汚排水タンク19に接続されている。これは、廃棄のために総廃液をもっとさらに最小にするように、すなわち、底の相を発って、汚排水タンクに排出タンク23が排水され得ることを意味する。

0072

図5は、スクラバ流体ループ30に接続された汚れたスクラバ液を浄化するためのシステム15のさらなる実施形態を示す。システム15とスクラバ流体ループ30とは、システム15が共通の廃液タンクを備える、すなわち、汚染物質相が別個の排出タンクの代わりに分離機1から汚排水タンク19へ排出されることを除いて、上記の図3に関連して説明されたシステムと同じに機能する。そのような組み合わされた廃液タンクが利用されるとき、好ましくは、タンク19から廃液低減輸送システム20への吸い込みは、タンク19の底から上へ安全な距離に位置し、それによりタンク19内で処理されるときにケークを形成し得る固体の最大密度を省く。一例として、タンク19からの吸い込みは、利用されるタンクの高さの20%より上にあるタンク19の底からの位置にあり得る。

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